广西壮族自治区钦州市第五中学高三物理上学期摸底试题含解析

广西壮族自治区钦州市第五中学高三物理上学期摸底试题含解析一、选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分．每小题只有一个选项符合题意1.质量为1kg的小球从空中自由下落，与水平地面相碰后空中某一高度，其速度一时间图象如图所示，则由图可知

A.小球下落过程的加速度小于反弹后上升过程的加速度

B.小球与水平地面碰撞过程损失的机械能为8J

C.小球能弹起的最大高度0.45m

D.小球能弹起的最大高度1.25参考答案：

答案：BC2.做圆周运动的两个物体M和N，它们所受的向心力F与轨道半径R之间的关系如图所示，其中图线N为双曲线的一个分支．则由图象可知

A．物体M和N的线速度均保持不变

B．在两图线的交点，M和N的动能相同C．在两图线的交点，M和N的向心加速度大小相同

D．随着半径增大，M的线速度增大，N的角速度减小 参考答案：BD由于N为双曲线的一个分支，说明F与r成反比，由向心力的公式F=可知，N物体运动的线速度不变，由于M的图象为直线，说明F与r成正比，由向心力的公式F=mrω2可知，M物体运动的角速度不变，AD错误；在两图线的交点，对应两物体的轨道半径和向心力相等，由F==rω2知，M和N的动能相同，由于两物体的质量关系不确定，所以M和N的向心加速度大小关系不确定，B对C错.3.了解物理规律的发现过程，学会像科学家那样观察和思考，往往比掌握知识本身更重要。以下符合事实的是A.英国的物理学家库化通过油滴实验精确测定了元电荷e的电荷量B.德国天文学家开普勒提出开普勒的三大定律C.英国物理学家法拉第发现了由磁场产生电流的条件和规律——电磁感应定律D.法国物理学家安培发现电流可以使周围的小磁针发生偏转参考答案：BC4.地面上有一个质量为M的重物，用力F向上提它，力F的变化将引起物体加速度的变化．已知物体的加速度a随力F变化的函数图象如图5所示，则（

）A．当F小于F0时，物体的重力Mg大于作用力FB．当F＝F0时，作用力F与重力Mg大小相等C．物体向上运动的加速度与作用力F成正比D．a′的绝对值等于该地的重力加速度g的大小参考答案：ABD5.（单选）我国预计2015年建成由30多颗卫星组成的“北斗二号”卫星导航定位系统，此系统由中轨道、高轨道和同步轨道卫星等组成．现在正在服役的“北斗一号”卫星定位系统的三颗卫星都定位在离地面3.6×107m的地球同步轨道上，而美国的全球卫星定位系统（简称GPS）由24颗卫星组成，这些卫星离地面高度均为2.0×107m，则下列说法中正确的是（）A．GPS的卫星比“北斗一号”的卫星周期短，线速度大B．“北斗一号”系统中的三颗卫星的质量必须相等C．“北斗二号”中的中轨道卫星的线速度小于高轨道卫星的线速度D．“北斗二号”中的每颗卫星一定比“北斗一号”中的每颗卫星的加速度大参考答案：考点：人造卫星的加速度、周期和轨道的关系；万有引力定律及其应用．版权所有专题：人造卫星问题．分析：“北斗一号”系统中的三颗卫星的轨道半径与其质量无关．根据开普勒第三定律分析GPS的卫星与“北斗一号”的卫星关系．由卫星的加速度公式a=和速度公式v=分析卫星的加速度和速度关系．解答：解：A、GPS的卫星比“北斗一号”的卫星轨道半径小，根据开普勒第三定律=k得知，其周期也比“北斗一号”的卫星周期短；根据环绕速度公式v=，GPS的卫星比“北斗一号”的卫星速度大；故A正确；B、根据万有引力等于卫星的向心力可知，人造卫星的轨道半径、速度与卫星的质量无关，所以“北斗一号”系统中的三颗卫星的质量不一定要相等．故B错误；C、由卫星的速度公式v=分析可知，“北斗二号”中的中轨道卫星的线速度大于高轨道卫星的线速度，故C错误；D、“北斗二号”卫星导航定位系统由中轨道、高轨道和同步轨道卫星等组成，而“北斗一号”系统的三颗卫星都定位在地球同步轨道上，由卫星的加速度公式a=得知，“北斗二号”中的每颗卫星不一定比“北斗一号”中的每颗卫星的加速度大．故D错误；故选：A．点评：对于人造地球卫星关键是记住两个结论：卫星的加速度公式a=和速度公式v=．同时，可以根据开普勒第三定律分析卫星的周期与轨道半径的关系．二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.汽车发动机的功率为50kW，若汽车总质量为5×103kg，在水平路面上行驶时，所受阻力大小恒为5×103N，则汽车所能达到的最大速度为________m/s，若汽车以0.5m/s2的加速度由静止开始做匀加速运动，这一过程能维持的时间为________s。参考答案：10，40/37.某同学用如图12所示的装置来探究动能定理。①实验时为了保证小车受到的合力与钩码的总重力大小近似相等，钩码的总质量应满足的实验条件是

，实验时首先要做的步骤是

。②挂上适当的钩码后小车开始做匀加速直线运动，用打点计时器在纸带上记录其运动情况。图13是实验时得到的一条纸带，其中A、B、C、D、E、F是计数点。本实验能测出的物理量有：小车的质量M，钩码的总质量m，各计数点间的距离，已知相邻计数点间的时间间隔为T，重力加速度为g。则打点计时器打出B点时小车的速度为

，实验中小车所受合外力做的功与动能变化间的关系式为

。（用题中及图中所给字母表示）参考答案：①钩码的总质量远小于小车的质量(1分)

平衡摩擦力(1分)②vB＝(2分)mg(Δx3＋Δx4)＝M()2－M()2等均可8.小车以某一初速沿水平长木板向左作减速运动，长木板左端外有一传感器，通过数据采集器和计算机相连，开始计时时小车距离传感器的距离为x0，可测得以后小车每隔0.1s离传感器的距离，测得的数据如下表，（距离单位为cm，计算结果保留3位有效数字）x0x1x2x3x429.9420.8013.227.242.84（1）小车离传感器为时x2小车的瞬时速度v2=_____m/s；

（2）小车运动的加速度大小a=______m/s2．参考答案：⑴0.678m/s,（2）1.60m/s2～1.57m/s2均可9.如图所示，质量均为0.1kg的带等量同种电荷的小球A、B，现被绝缘细线悬挂在O点，悬线长均为10cm．平衡时，OA悬线处于竖直方向，A球倚于绝缘墙上，而B球却偏离竖直方向60°，此时A球对B球的库仑力为1N．若由于漏电B球逐渐摆下，则悬挂A球的细绳拉力将变大（选填“变大”、“不变”或“变小”）．参考答案：考点：库仑定律．分析：对B球受力分析，根据共点力平衡条件列式求解库仑力和细线的拉力；先对B球受力分析求解拉力；再对AB球整体受力分析，根据平衡条件列式求解细线对A球拉力的变化情况．解答：解：对B球受力分析，受重力、拉力和库仑力，如图所示：结合几何关系可知图中的力三角形是等边三角形，故：库仑力：F=mg=0.1×10=1N；拉力：T=mg=0.1×10=1N漏电后，先对B球分析，如图所示：根据平衡条件，有：T=mg再对AB球整体，有：T′=Tcosθ+mg解得：T′=mg+mgcosθθ变小，故T′变大；故答案为：1，变大．点评：本题关键是灵活选择研究对象，根据共点力平衡条件并采用相似三角形法和正交分解法列式分析，不难．10.（4分）如图所示，有四列简谐波同时沿x轴正方向传播，波速分别是v、2v、3v和4v，a、b是x轴上所给定的两点，且ab＝l。在t时刻a、b两点间四列波的波形分别如图所示，则由该时刻起a点出现波峰的先后顺序依次是图

；频率由高到低的先后顺序依次是图

。参考答案：答案：BDCA，DBCA11.

(4分)某人把质量为m的球从静止开始举高h，并使它获得速度v，则人对球做的功等于_____,重力对物体做功_____，合外力对物体做功_____。（重力加速度为g）参考答案：答案：mgh+mv2

－mgh

mv212.质量为10kg的物体，原来静止在水平面上，当受到水平拉力F后，开始沿直线作匀加速运动，设物体经过时间t位移为s，且s、t的关系为s=2t2。则物体所受合外力大小为______N，第4s末的速度是______m／s，参考答案：40

1613.在飞轮制造中有一个定重心的工序，该工序的目的是使飞轮的重心发生微小的位移，以使它准确定位于轮轴上．如图所示放置在竖直平面内的一个质量为M、半径为R的金属大飞轮．用力推动一下飞轮，让飞轮转动若干周后停止．多次试验，发现飞轮边缘上的标记A总是停在图示位置．根据以上情况，工人在轮缘边上的某点E处，焊上质量为m的少量金属（不计焊锡质量）后，再用力推动飞轮，当观察到

的现象时，说明飞轮的重心已调整到轴心上了．请在图上标出E的位置；为使飞轮的重心回到轴心上，还可以采用其他的方法，如可以在轮缘边上某处Q点，钻下质量为m/的少量金属．则钻下的质量m/=

，并在图上标出Q点的位置．参考答案：

答案：A最终可以停留在任何位置

m

三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.如图甲所示，斜面倾角为θ=37°，一宽为d=0.65m的有界匀强磁场垂直于斜面向上，磁场边界与斜面底边平行。在斜面上由静止释放一矩形金属线框，线框沿斜面下滑，下边与磁场边界保持平行。取斜面底部为重力势能零势能面，从线框开始运动到恰好完全进入磁场的过程中，线框的机械能E和位移x之间的关系如图乙所示，图中①、②均为直线段。已知线框的质量为M=0.1kg，电阻为R=0.06Ω．（取g=l0m·s-2,sin37°=0.6,

cos37°=0.8)求：(1)线框与斜面间的动摩擦因数μ；(2)线框刚进入磁场到恰好完全进入磁场所用的时间t：(3)线框穿越磁场的过程中，线框中的最大电功率Pm。参考答案：0.5；1/6s；0.54W【详解】（1）由能量守恒定律，线框减小的机械能等于克服摩擦力做功，则其中x1=0.36m；解得μ=0.5（2）金属线框进入磁场的过程中，减小的机械能等于克服摩擦力和安培力做的功，机械能均匀减小，因此安培力也是恒力，线框做匀速运动，速度为v1v12=2ax1解得a=2m/s2v1=1.2m/s其中

x2为线框的侧边长，即线框进入磁场过程中运动的距离，可求出x2=0.2m，则（3）线框刚出磁场时速度最大，线框内电功率最大由可求得v2=1.8m/s根据线框匀速进入磁场时：可得FA=0.2N又因为可得将v2、B2L2带入可得：15.（选修模块3－4）如图所示是一种折射率n=1.5的棱镜用于某种光学仪器中。现有一束光线沿MN的方向射到棱镜的AB界面上，入射角的大小。求光在棱镜中传播的速率及此束光线射出棱镜后的方向（不考虑返回到AB面上的光线）。

参考答案：解析：由得（1分）

由得，（1分）

由＜，可知C＜45°（1分）

而光线在BC面的入射角＞C，故光线在BC面上发生全反射后，垂直AC面射出棱镜。（2分）

四、计算题：本题共3小题，共计47分16.（16分）如图（甲）为一研究电磁感应的实验装置示意图，其中电流传感器（相当于一只理想的电流表）能将各时刻的电流数据实时传输到计算机，经计算机处理后在屏幕上同步显示出图象。已知电阻R及金属杆的电阻r均为0.5，杆的质量m及悬挂物的质量M均为0.1kg，杆长．实验时，先断开K，取下细线调节轨道倾角，使杆恰好能沿轨道匀速下滑．然后固定轨道，闭合K，在导轨区域加一垂直轨道平面向下的匀强磁场，让杆在悬挂物M的牵引下，从图示位置由静止开始释放，此时计算机屏幕上显示出如图（乙）所示的图象（设杆在整个运动过程中与轨道垂直，且细线始终沿与轨道平行的方向拉杆，导轨的电阻、细线与滑轮问的摩擦及滑轮的质量均忽略不计，）．试求：（1）时电阻R的热功率；（2）匀强磁场的磁感应强度B的大小；（3）估算0~0.4s内R上产生的焦耳热．参考答案：解析：

17.如图所示，质量m=2.0kg的木块静止在水平面上，用大小F=20N、方向与水平方向成θ=37°角的力拉动木块，当木块运动到x=10m时撤去力F．不计空气阻力．已知木块与水平面间的动摩擦因数μ=0.2，sin37°=0.6，cos37°=0.8．g取10m/s2．求：（1）撤去力F时木块速度的大小；（2）撤去力F后木块运动的时间．参考答案：考点： 牛顿第二定律；匀变速直线运动的速度与时间的关系．专题： 牛顿运动定律综合专题．分析： （1）分析木块的受力情况，根据牛顿第二定律和摩擦力公式求出加速度，由运动学位移速度关系公式求出撤去力F时木块速度的大小；（2）撤去F后，木块由于滑动摩擦力而做匀减速运动，根据牛顿第二定律求出加速度，由速度公式求解木块运动的时间．解答： 解：（1）力F拉动木块的过程中，木块的受力情况如图1所示．根据牛顿运动定律有Fcos37°﹣f1=ma1mg﹣Fsin37°﹣N1=0又因为f1=μN1代入数据可求得：N1=8.0N，解得：因为：v2=2a1x所以：（2）撤去F后，木